半导体器件教学.ppt

* * * * * * * 四、二极管的主要参数 最大整流电流IF：最大平均值 最大反向工作电压UR：最大瞬时值 反向电流 IR：即IS 最高工作频率fM：因PN结有电容效应 讨论：解决两个问题 如何判断二极管的工作状态？ 什么情况下应选用二极管的什么等效电路？ uD=V－iDR Q ID UD V与uD可比，则需图解： 实测特性 对于V和ui，二极管的模型有什么不同？ 五、稳压二极管 1.伏安特性 进入稳压区的最小电流 不至于损坏的最大电流 由一个PN结组成，反向击穿后在一定的电流范围内端电压基本不变，为稳定电压。 2.主要参数 稳定电压UZ、稳定电流IZ 最大功耗PZM＝ IZM UZ 动态电阻rz＝ΔUZ /ΔIZ 若稳压管的电流太小则不稳压，若稳压管的电流太大则会因功耗过大而损坏，因而稳压管电路中必需有限制稳压管电流的限流电阻！ 限流电阻 斜率？ §1.3 晶体三极管 一、晶体管的结构和符号 二、晶体管的放大原理 三、晶体管的共射输入特性和输出特性 四、温度对晶体管特性的影响 五、主要参数 一、晶体管的结构和符号 掺杂浓度很高 很薄且杂质浓度很称低 集电结面积很大 晶体管有三个极、三个区、两个PN结 小功率管 中功率管 大功率管 二、晶体管的电流放大原理 扩散运动形成发射极电流IE，复合形成基极电流IB，漂移运动形成集电极电流IC。 少数载流子的运动 发射区加正向电压，多子进行扩散运动。 扩散到基区的自由电子与空穴的复合形成基极电流。 集电结加反向电压，漂移运动形成集电极电流。 基区空穴的扩散 电流分配：IE＝IB＋IC IE－扩散运动形成的电流 IB－复合形成的电流 IC－漂移运动形成的电流 穿透电流 集电结反向电流 直流电流放大系数 交流电流放大系数 为什么基极开路集电极回路会有穿透电流？ IB IC IE 三、晶体管的共射输入特性和输出特性 为什么UCE增大曲线右移？ 对于小功率晶体管，UCE大于1V的一条输入特性曲线可以取代UCE大于1V的所有输入特性曲线。 为什么像PN结的伏安特性？ 为什么UCE增大到一定值曲线右移就不明显了？ 1.输入特性 2.输出特性 β是常数吗？什么是理想晶体管？什么情况下 ? 对应于一个IB就有一条iC随uCE变化的曲线。 为什么uCE较小时iC随uCE变化很大？为什么进入放大状态曲线几乎是横轴的平行线？ 饱和区 放大区 截止区 晶体管的三个工作区域 晶体管工作在放大状态时，输出回路的电流 iC几乎仅仅决定于输入回路的电流 iB， iB对iC具有控制作用，即可将输出回路等效为电流 iB 控制的电流源iC 。 uCEuBE uCE≥ uBE uCEuBE uCE uBE Uon uBEUon uBEUon uBE iC βiB iC =βiB（电流放大） iC ≤ ICEO≈0 iC 状态 截止 放大 饱和 四、温度对晶体管特性的影响 五、主要参数 直流参数： 、 、ICBO、 ICEO c-e间击穿电压 最大集电极电流 最大集电极耗散功率，PCM＝iCuCE 安全工作区 交流参数：β、α、fT（使β＝1的信号频率） 极限参数：ICM、PCM、U(BR)CEO 讨论： 2.7 （1）求解： 、? 、? ，并说明在什么情况下晶体管在放大区内 和? 处处相等。 （2）求解： PCM、ICM、U（BR）CEO 。 ΔiC §1.4 场效应管 一、结型场效应管 二、绝缘栅型场效应管 三、场效应管的分类 场效应管 场效应管有三个极：源极（s）、栅极（g）、漏极（d），对应于晶体管的e、b、c；有三个工作区域：夹断区、恒流区、可变电阻区，对应于晶体管的截止区、放大区、饱和区。 一、结型场效应管（以N沟道为例） 符号 结构示意图 栅极 漏极 源极 导电沟道 单极型管∶输入回路的内阻非常大（高达107 ~ 1012?），噪声低、热稳定性好、抗辐射能力强、集成工艺简单、耗电省、工作电源电压范围宽等特点。 栅-源电压uGS对导电沟道宽度的控制作用 沟道最宽 沟道变窄 沟道消失称为夹断 uGS可以控制导电沟道的宽度。为什么g-s必须加负向电压？ 夹断电压UGS(off) 漏-源电压uDS对漏极电流iD的影响 uGS＞UGS（off）且不变，随着uDS增大，iD将线性增大，d-s呈现电阻特性。 预夹断 uDS的增大几乎全部降落在夹断区，用于克服夹断区对iD形成的阻力。从外部看，在uDS uGS－UGS(off)的情况下，当uDS增大时iD几乎不变，即iD几乎仅仅决定